[发明专利]一种电动汽车用电池组循环寿命的预测方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车电池系统技术领域，具体涉及一种电动汽车用电池组循环寿命的预测方法。

背景技术

随着社会经济的日益发展，能源需求进一步提高，新能源技术的呼声越来越高，锂离子电池因其具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小且无记忆效应等突出优点，作为驱动能源广泛应用在电动汽车领域。

国内外对电池寿命进行了初步研究，取得了阶段性的成果。例如：基于差分方程的精确电池模型；基于扩散理论的解析模型，可以对任意给定负载精确预测锂离子蓄电池寿命。当前对电池寿命模型的研究还处于初步阶段，没有系统的理论支撑，也未产生具有普遍价值的通用电池寿命模型。

相比较专利CN201410186038.2，介绍的为单体锂离子电池的寿命预测，与实际使用都是成组的电池包有所差异。在以上所公开的专利中，均是对单体电池进行寿命预测，由于电动汽车电池组是有几百或上千的单体构成，电池组的寿命影响因素取决于组成单元的性能最差的单体，所以单纯的单体电池寿命预测不能够应该在电池组上。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种电动汽车用电池组循环寿命的预测方法，基于实际应用的锂离子电池组的测试数据，给出寿命预测模型，能够准确预测电池组的寿命，大大节约整车或电池厂家不同测试条件下的测试周期和费用，并且同一类型的锂离子电池组均可按照这一预测方法。采用高温循环测试，加速电池的老化，可以快速有效地评估电池包的循环寿命性能，具有很大的应用价值。

本发明的技术方案是：一种电动汽车用电池组循环寿命的预测方法，包括如下步骤：步骤一：在常温下对电池组进行标准容量测试，记录电池组的实际标准容量；步骤二：对电池组进行动态应力工况循环测试，每40-60次工况循环测试结束后，返回步骤一进行一次标准容量测试，记录标准容量测试次数K，若连续4-6次标准容量测试的实际容量均小于额定容量C的80％，则给温度下的循环测试结束，标准容量测试次数K表示电池组循环寿命；步骤三：重复步骤一至二，分别测试多个温度点下的电池组循环寿命，通过采集在不同温度条件下测试标准容量的次数K，作T^-1/10^-3—lnK曲线，由拟合方程推算出其他温度下动力电池组的循环寿命。所述步骤一的具体步骤为：第一步、1/3C恒定电流放电至电池组放电截止电压，按要求静置；第二步、0.2C恒定电流充电至截止电压，再恒压充电至电流为0.05C截止，按要求静置；第三步、1/3C恒定电流放电至截止电压，按要求静置；其中，C为电池组的额定容量。所述电池组为磷酸亚铁锂电池组，电池组的额定容量为60Ah，额定电压为330V。所述步骤二中动态应力工况循环测试的的截至条件有：放电深度为80％DOD，电池组的放电截止电压为295V，充电截止电压为367V。所述步骤二中，每50次动态应力工况循环测试进行一次标准容量测试，连续5次标准容量测试的实际容量均小于额定容量C的80％时，循环测试结束。所述步骤三中，测试了温度10℃，15℃、25℃、35℃、45℃下电池组的循环寿命，拟合方程为：lnKi＝-7.453+3940/Ti(308K≤Ti＜333K)，lnKi＝12.25-1947/T(273K≤Ti＜308K)，其中：Ki为电池组循环寿命，Ti为工作温度的绝对温度。还包括步骤：利用拟合方程对5℃、55℃下循环寿命进行估算和实际测试，并比较确定估算方法的有效性。

本发明有如下积极效果：通过采集时间成组的电池包循环寿命数据，通过数据处理，得到拟合方程，可以对目前实际应该的锂离子电池组循环寿命预测，采用高温循环测试，加速电池的老化，可以快速有效地评估电池组的循环寿命性能。

附图说明

图1为本发明具体实施方式电池组动态应力测试工况循环图；

图2为本发明具体实施方式T^-1/10^-3—lnK线性关系图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明提供了一种电动汽车动力电池组循环寿命预测方法，包括以下步骤：

步骤一：一定额定电压(＞300V)的锂离子电池组，在常温下(25±2℃)进行标准容量测试：

第一步、1/3C恒定电流放电至电池组放电截止电压，按要求静置；